Silniki odrzutowe turbiny gazowej. Cześć student. Historia tworzenia GTD
Próbki eksperymentalne silników turbin gazowych (GTD) po raz pierwszy pojawił się w przeddzień II wojny światowej. Rozwój zostały wykonane na początku lata pięćdziesiątych: silniki turbiny gazowej aktywnie stosowane w inżynierii wojskowej i lądowej. Na trzecim etapie wprowadzenia do branży, małe silniki turbiny gazowe reprezentowane przez elektrownie mikroturbiiczne zaczęły być szeroko stosowane we wszystkich sferze.
Ogólne informacje o GTD
Zasada działania jest wspólna dla wszystkich GTD i leży w transformacji energii sprężonego ogrzewanego powietrza do mechanicznego działania wału turbiny gazowej. Powietrze, wpadające do aparatu prowadzącego i sprężarki, jest ściśnięte, aw tym formularzu wchodzi do komory spalania, gdzie wstrzyknięcie paliwa jest wykonane i podpalane do mieszaniny roboczej. Gazy utworzone w wyniku spalania, pod wysokim ciśnieniem przechodzą przez turbinę i obracają ostrza. Część energii obrotowej jest spożywana na rotacji wału sprężarki, ale większość sprężonej energii gazowej jest konwertowana na użyteczne działanie mechaniczne obrotu wału turbiny. Wśród wszystkich silników. wewnętrzne spalanie (DVS), instalacje turbiny gazowej mają najwyższą pojemność: do 6 kW / kg.
Pracujący GTD na temat większości rodzajów rozproszonych paliwa, który wyróżnia się od innych KHO.
Małe problemy z rozwoju TGD
Z zmniejszeniem wielkości GTD istnieje spadek wydajności i specyficznej mocy w porównaniu z konwencjonalnymi silnikami turbojet. W tym przypadku specyficzna ilość zużycia paliwa pyta jako wcześnie; Aerodynamiczne cechy płynącej sekcji turbiny i sprężarki pogarszają się, wydajność tych elementów jest zmniejszona. W komorze spalania, w wyniku zmniejszenia zużycia powietrza, współczynnik kompletności spalania telewizorów jest zmniejszony.
Spadek efektywności węzłów GTD ze spadkiem jej wymiarów prowadzi do zmniejszenia wydajności całego kruszywa. Dlatego, gdy modernizując model, projektanci zwracają szczególną uwagę na zwiększenie wydajności oddzielnie podjętych elementów, do 1%.
Dla porównania: Wraz ze wzrostem KPD sprężarki z 85% do 86%, wydajność turbiny wzrasta z 80% do 81%, a ogólna wydajność silnika wzrasta o 1,7%. Sugeruje to, że ze stałym zużyciem paliwa, specyficzna moc wzrośnie o tę samą wartość.
Lotnictwo GTD "Klimov GTD-350" dla śmigłowca MI-2
Po raz pierwszy rozwój GTD-350 rozpoczął się w 1959 r. W OKB-117 pod szefem projektanta S.P. Izotova. Początkowo zadaniem było opracowanie małego silnika dla śmigłowca MI-2.
Na etapie projektowania zastosowano instalacje eksperymentalne, zastosowano metodę peazlovka. W trakcie badań powstały metody obliczania małych ostrzy, środki konstruktywne przeprowadzono na tłumieniu wysokociśnieniowych wirników. Pierwsze próbki modelu roboczego silnika pojawiły się w 1961 roku. Testy powietrza śmigłowca MI-2 z GTD-350 były przede wszystkim w dniu 22 września 1961 r. Zgodnie z wynikami testów dwa silniki śmigłowców oddzielono po bokach, odpowiadając przekładni.
Silnik certyfikacji stanu przeszedł w 1963 roku. Produkcja seryjna otwarta w polskim mieście Rzeszowa w 1964 r. Pod kierownictwem specjalistów radzieckich i kontynuował do 1990 roku.
Mama.l. silnik turbiny gazowej produkcji krajowej GTD-350 ma następujący TTX:
- Waga: 139 kg;
- Wymiary: 1385 x 626 x 760 mm;
- moc nominalna na wale swobodnej turbiny: 400 KM (295 kW);
- Częstotliwość obrotu wolnej turbiny: 24000;
- Zakres temperatur pracy -60 ... + 60 ° C;
- Specyficzne zużycie paliwa o godzinie 0,5 kg / kW;
- paliwo - nafty;
- Power Cruising: 265 KM;
- Ulotek mocy: 400 KM
W celach bezpieczeństwa 2 silniki są instalowane na helikopterze MI-2. Powołana instalacja umożliwia w pełni wypełnienie samolotu w przypadku odrzucenia jednego z elektrowni.
GTD - 350 jest obecnie przestarzały, w nowoczesnym małym lotnictwie, potrzebujesz więcej odpowiednich, niezawodnych i tanich silników turbin gazowych. W chwili obecnej nowy i obiecujący silnik domowy to MD-120, Salute Corporation. Waga silnika - 35 kg, pragnienie silnika 120 kg.
Ogólny schemat
Schemat projektowania GTD-350 jest nieco niezwykłym ze względu na lokalizację komory spalania, która nie jest natychmiast za sprężarką, jak w standardowych próbkach, a dla turbiny. W tym przypadku turbina jest stosowana do sprężarki. Taki niezwykły układ montażu zmniejsza zatem długość wałów silnika, zmniejsza ciężar urządzenia i pozwala wysokie obroty Wirnik i gospodarka.
W procesie działania silnika powietrze wchodzi przez przedsięwzięcie, przechodzi etap osiowej sprężarki, etapu odśrodkowego i osiąga ślimak krwi powietrza. Stamtąd, wzdłuż dwóch rur, powietrze jest podawany do tyłu silnika do komory spalania, gdzie zmienia kierunek przepływu do odwrotnie i wchodzi do kół turbinowych. Główne węzły GTD-350: Sprężarka, komora spalania, turbina, kolektor gazowy i skrzyni biegów. Przedstawiono systemy silnika: smar, regulacja i antykling.
Urządzenie jest wycięte dla niezależnych węzłów, co pozwala na produkcję poszczególnych części i zapewniają je szybką naprawą. Silnik jest stale sfinalizowany, a dziś jego modyfikacja i produkcja jest zaangażowana w Klimov OJSC. Początkowy zasób GTD-350 był tylko 200 godzin, ale w procesie modyfikacji stopniowo doprowadzono do 1000 godzin. Zdjęcie przedstawia ogólny śmiech mechanicznego połączenia wszystkich węzłów i agregatów.
Mały GTD: Obszary zastosowań
Mikroturbiny są używane w przemyśle i życiu codziennym jako autonomiczne źródła energii elektrycznej.
- Moc mikroturbine wynosi 30-1000 kW;
- Objętość nie przekracza 4 metrów sześciennych.
Wśród korzyści płynących z małego GTD można przydzielić:
- szeroki zakres ładunków;
- niskie wibracje i poziom hałasu;
- Pracować nad różne rodzaje paliwo;
- małe wymiary;
— niski poziom Emisje wydechów.
Negatywne chwile:
- złożoność obwód elektryczny (W wersji standardowej obwód zasilania jest wykonywany z konwersją podwójną energią);
- turbina mocy z mechanizmem utrzymywania rewolucji znacznie zwiększa koszty i komplikuje produkcję całego agregatu.
Do tej pory turbogeneratorów nie otrzymali tak szeroko rozpowszechnionych w Rosji, aw przestrzeni powietrznej, jak w krajach Stanów Zjednoczonych i Europy ze względu na wysoki koszt produkcji. Jednak zgodnie z obliczeniami autonomiczna jednostka autonomiczna turbiny gazowej o pojemności 100 kW i wydajność 30% może być wykorzystywana do zasilania standardowych apartamentów z pieców gazowych.
Krótki film, używając silnika turbodoładowanego dla generatora elektrycznego.
Ze względu na montaż lodówek absorpcyjnych, mikroturbina może być stosowany jako system klimatyzacji i jednocześnie chłodzenie znacznej ilości pomieszczeń.
Branża motoryzacyjna
Mały GTD wykazał zadowalające wyniki podczas przeprowadzania testów drogowych, jednak koszt samochodu, ze względu na złożoność elementów konstrukcyjnych wzrasta wiele razy. GTD o pojemności 100-1200 KM Mają charakterystykę podobną do silników benzynowych, ale w najbliższej przyszłości nie oczekuje się masowa produkcja takich samochodów. Aby rozwiązać te zadania, konieczne jest poprawa i zmniejszenie wszystkich składników silnika.
W innych rzeczach rzeczy są w branży obronnej. Wojskowy nie zwracają uwagi na koszty, ważniejsze funkcje wydajności. Wojsko potrzebowała potężnej, zwartej, bezproblemowej elektrowni dla czołgów. W połowie lat 60. XX wieku Sergey Isotov, twórca elektrowni dla MI-2 - GTD-350 został pociągnięty do tego problemu. CB Isotov rozpoczął opracowywanie i ostatecznie stworzył GTD-1000 dla T-80 zbiornika. Być może jest to jedyne pozytywne doświadczenie przy użyciu GTD dla transport ziemski. Wady korzystania z silnika na zbiorniku są jego podłączenie i wyzwanie dla czystości powietrza przechodzącego przez ścieżkę roboczą. Poniżej znajduje się krótka obsługa wideo zbiornika GTD-1000.
Mały lotnictwo
Do tej pory, wysoki koszt i niska wiarygodność silników tłokowych o pojemności 50-150 kW nie pozwalają na małe lotnictwo Rosji do wyprostowania skrzydeł. Takie silniki jako "Rotax" nie są certyfikowane w Rosji, a óskie silniki stosowane w lotnictwie rolniczej mają celowo przeceniony koszt. Ponadto pracują nad benzyną, który nie jest produkowany w naszym kraju, który dodatkowo zwiększa koszty działania.
Jest to mały lotnictwo, ponieważ żaden inny przemysł potrzebuje małych projektów GTD. Rozwijanie infrastruktury produkcji małych turbin, jest bezpieczne, aby porozmawiać o odrodzeniu lotnictwa rolnego. Za granicą, produkcja małych GTD zajmuje się wystarczającą liczbą firm. Zakres zastosowania: prywatne dysze i dronów. Wśród modeli świetlnych samolotów można wybrać Czech EnginestJ100A, TP100 i TP180 i American TPR80.
W Rosji, ponieważ ZSRR, mały i średni GTD opracowano głównie dla helikopterów i lekkich samolotów. Ich zasób wahał się od 4 do 8 tysięcy godzin,
Do tej pory, mały zakład GTD "Klimov" są kontynuowane dla potrzeb śmigłowca MI-2, takich jak: GTD-350, RD-33, TVZ-117VMA, TV-2-117A, VK-2500PS-03 i TV-7 -117V.
Wprowadzenie
Obecnie silniki turbiny gazu lotniczego, które spędziły zasoby lotu, są używane do napędu jednostek pompowania gazowo, generatorów elektrycznych, instalacji gazowych, urządzeń do czyszczenia kamieniołomów, pługi śniegu itp. Jednak alarmujący stan energii krajowej wymaga stosowania silników samolotów i przyciągnięcie potencjału produkcyjnego przemysłu lotniczego przede wszystkim do rozwoju energii przemysłowej.
Masywne wykorzystanie silników samolotów, które spędziło zasoby lotu i zachowało zdolność do dalszego wykorzystania, w skali Wspólnoty Niepodległych Państw, aby rozwiązać zadanie, ponieważ pod względem ogólnego spadku produkcji, zachowanie zaproszonej siły roboczej i Oszczędność drogich materiałów stosowanych w ich stworzeniu umożliwia nie tylko hamowanie dalszego spadku gospodarczego, ale także osiągnięcie wzrostu gospodarczego.
Doświadczenie w tworzeniu roślin turbin gazowych na bazie silników lotniczych, takich jak HK-12CT, HK-16CT, a następnie NK-36T, NK-37, NK-38S, Al-31, GTU-12P, -16P, -25P, potwierdził powyższe.
Na podstawie silników lotniczych jest niezwykle korzystnie do utworzenia elektrowni typu miejskiego. Obszar wyobcowany pod stacją nie jest porównywalny mniej niż na budowę TPP, a jednocześnie najlepsze cechy środowiskowe. Jednocześnie inwestycje w budowę elektrowni można zmniejszyć o 30 ... 35%, a także 2 ... 3 razy zmniejszone objętość prac budowlanych i instalacji bloków energetycznych (warsztaty) i 20. .25% Zmniejszony czas konstrukcji w porównaniu z warsztatami przy użyciu siłowników trójwymiarowych turbin gazowych. Dobrym przykładem służy jako Uńszawy ChP (Samara) o pojemności energetycznej 25 MW i Thermal 39 GCAL / H, który po raz pierwszy wprowadził silnik turbiny gazowej samolotu NK-37.
Nadal istnieje kilka ważnych rozważań na rzecz przekształcania precyzyjnie samolotów. Jeden z nich jest związany z oryginalnością umieszczenia zasobów naturalnych w CIS. Wiadomo, że główne rezerwy ropy naftowej i gazu znajdują się we wschodnich regionach Zachodniej i Wschodniej Syberii, podczas gdy główni konsumenci energii koncentrują się w europejskiej części kraju i Ural (gdzie większość zakładów produkcyjnych i populacja się znajduje). W tych warunkach utrzymanie gospodarki jako całości jest określona przez możliwość organizowania transportu przewoźników energetycznych ze wschodu na zachód tanie, przenośne elektrownie z optymalnej mocy o wysokim poziomie automatyzacji, zdolne do pracy w opuszczonej wersji "pod zamek".
Zadanie dostarczania głównych nurtu przez niezbędną liczbę jednostek napędowych, które spełniają te wymagania są najbardziej rozwiązane przez rozszerzenie życia (konwersja) dużych partii pobranych z skrzydła silników samolotów po opracowywaniu zasobów lotniczych, rozwój nowych obszarów, Pozbawiony dróg i lotników, wymaga stosowania instalacji energetycznych o niskiej masie i transportowanych istniejących narzędzi (na wodzie lub helikopterach), przy jednoczesnym uzyskiwaniu maksymalnej specyficznej mocy (KW / KG) zapewnia również konwertowany silnik lotniczy. Należy pamiętać, że ten wskaźnik silników lotniczych jest 5 ... 7 razy więcej niż w instalacjach stacjonarnych. W tym połączeniu wskazujemy kolejną zaletę lotu - mały czas wyjściowy do zasilania (obliczone sekundy), co sprawia, że \u200b\u200bjest to niezbędne, gdy sytuacje awaryjne W elektrowniach jądrowych, gdzie silniki lotnicze są używane jako jednostki kopii zapasowych. Oczywiście rośliny energetyczne utworzone na podstawie silników lotniczych mogą być również stosowane jako szczyty na elektrowniach i jednostki kopii zapasowych na specjalny okres.
Tak więc, cechy geograficzne zakwaterowania nośników energetycznych, obecność dużej (obliczonej setek) ilości silników samolotów rocznie z skrzydła i wzrost wymaganej ilości dysków dla różnych sektorów gospodarki narodowej wymaga preferencji wzrost siłowników na podstawie silników samolotów. Obecnie udział samolotu w ogólnym saldzie zdolności na stacjach sprężarkowych przekracza 33%. Rozdział 1 Księgi pokazuje cechy działania samolotu GTD jako napędy do supercharakerów stacji pompowych gazu i generatorów elektrycznych, wymagań i podstawowych zasad podano widoczność, przykłady wykonywanych dysków napędów i pokazano trendy rozwojowe silników przewidzianych samolotów.
W rozdziale 2, problemy i wskazówki dotyczące zwiększenia wydajności i siły napędów instalacji energetycznych utworzonych na podstawie silników lotniczych, wprowadzenie dodatkowych elementów w schemacie siłownika i różnych metod usuwania ciepła Specjalna uwaga Prace zostały narysowane do stworzenia energooszczędnych napędów koncentrujących się na uzyskaniu wysokich wartości wydajności (do 48 ... 52%), a zasoby robocze nie jest mniej (90) 60) 103 godzin.
Agenda podniosła kwestię zwiększania zasobu napędu do TR \u003d (100 ... 120) -103 godzin i zmniejszając emisje szkodliwych substancji. W tym przypadku istnieje potrzeba dodatkowych wydarzeń do zmiany węzłów, zachowując poziom i ideologię konstrukcji silników lotniczych. Dyski z takimi zmianami są przeznaczone wyłącznie do zastosowań gruntowych, ponieważ ich masywna (waga) charakterystyki są gorsze niż od początkowych lotnictwa GTD.
W niektórych przypadkach, pomimo wzrostu kosztów początkowych związanych ze zmianami w projektowaniu silnika, koszt cyklu życia takiego GTU jest mniejszy. Ten rodzaj poprawy GTU jest tym bardziej uzasadnione, ponieważ wyczerpanie liczby silników na skrzydle występuje szybsze niż wyczerpanie zasobu instalacji obsługiwanych w rurociągach gazowych lub w elektrowniach.
Ogólnie rzecz biorąc, książka odzwierciedla idee, że generalny projektant technologii lotnictwa i przestrzeni, akademii Akademii ZSRR i RAS
N.D. Kuznetsov w teorii i praktyce konwersji silników samolotów rozpoczęto w 1957 roku.
Przygotowując książkę, z wyjątkiem materiałów krajowych, zastosowano prace zagranicznych naukowców i projektantów opublikowanych w czasopismach naukowych i technicznych.
Autorzy są doceniane przez pracowników JSC "Sntk ich. N.D. Kuznetsova "V.M. DANILCHENKO, O.V. Nazarowa, O.P. Pavlova, D.I. Bush, L.P. Jolobova, E.I. Sonina za pomoc w przygotowaniu rękopisu.
- Nazwa: Konwersja samolotu GTD w użyciu
- E.a. Gritsenko; B.p. DANILCHENKO; C.V. Lukachev; V.E. Reznik; Yu.i. Tsybizov.
- Wydawca:SAMARA Scientific Center Ras
- Rok:2004
- Strony: 271
- UDC 621.6.05.
- Format: .pdf.
- Rozmiar: 9,0 MB.
- Jakość: Doskonały
- Seria lub wydanie:-----
Pobierz bezpłatne lotnictwo konwersji
GTD w GTU Ground
Uwaga! Nie masz uprawnień do przeglądania ukrytego tekstu.
W tym podręczniku tylko jeden rodzaj silników turbin gazowych GTD t. GTD jest szeroko stosowany w sprzęcie lotniczym i morskim. 1 pokazuje główne obiekty stosowania nowoczesnego GTD. Klasyfikacja GTD do celów i obiektów stosowania obecnie w całkowitej ilości świata produkcji GTD w warunkach wartości, silniki lotnicze mają około 70 ziemskiej i morskiej około 30.
Udostępnij pracę w sieciach społecznościowych
Jeśli ta praca nie pojawia się na dole strony, znajduje się lista podobnych dzieł. Możesz także użyć przycisku wyszukiwania.
Wykład 1.
Informacje ogólne o silnikach turbin gazowych
1.1. Wprowadzenie
W nowoczesnej technologii wiele różnych typów silników jest rozwijane i używane.
W tym podręczniku uważa się tylko za jeden typ - silniki turbiny gazowej (GTD), tj. Silniki z sprężarką, komorą spalinową i turbiną gazową.
GTD jest szeroko stosowany w sprzęcie lotniczym, lądowym i morskim. Na rys. 1.1 przedstawia główne obiekty stosowania nowoczesnego GTD.
Figa. 1.1. Klasyfikacja GTD do obiektów wizyty i aplikacji
Obecnie w całkowitej globalnej produkcji GTD w warunkach wartości, silniki lotnicze wynoszą około 70%, ziemskiego i morskiego - około 30%. Objętość produkcji naziemnych i Marine GTD jest dystrybuowana w następujący sposób:
Energy GTD ~ 91%;
GTD do prowadzenia sprzętu przemysłowego i pojazdów naziemnych ~ 5%;
GTD do jazdy kierowcy statków ~ 4%.
W nowoczesnym lotnictwie cywilnym i wojskowym, GTD prawie całkowicie przypuszczalne silniki tłokowe i wziął dominującą pozycję.
Ich szerokie zastosowanie energii, przemysłu i transportu stały się możliwe dzięki wyższym wydawaniu energii, zwartości i niskiej wagi w porównaniu z innymi rodzajami elektrowni.
Wysokie określone parametry GTD zapewniają funkcje projektowe i cykl termodynamiczny. Cykl GTD, choć składa się z tych samych podstawowych procesów, co cykl silników spalinowych tłokowych ma znaczącą różnicę. W silnikach tłokowych procesy występują sekwencyjnie, jeden po drugim, w tym samym elemencie cylindra. W GTD te same procesy występują jednocześnie i w sposób ciągły w różnych elementach silnika. Dzięki temu nie ma takich nierównych warunków do warunków pracy elementów silnika, jak w tłoku, a średnia prędkość i szybkość przepływu masowego płynu roboczego w 50 ... 100 razy wyższa niż w silnikach tłokowych. Umożliwia to skupienie się w małej wysokiej mocy GTD.
Lotnictwo GTD zgodnie z metodą tworzenia wysiłków trakcyjnych odnoszą się do klasy silników odrzutowych, których klasyfikacja jest pokazana na FIG. 1.2.
Figa. 1.2. Klasyfikacja silników odrzutowych.
Druga grupa obejmuje silniki powietrza (VDD), dla których powietrze atmosferyczne jest głównym składnikiem płynu roboczego, a powietrze stosuje się jako środek utleniający. Aktywacja powietrza może znacznie zmniejszyć zasilanie płynu roboczego i zwiększyć wydajność silnika.
Turbina gazowa WFD, która otrzymała swoją nazwę ze względu na obecność jednostki turbosprężarki, która ma turbinę gazową jako podstawowe źródło energii mechanicznej.
Silniki strumieniowe, w których całe użyteczne działanie cyklu wydano na przyspieszenie płynu roboczego, nazywane są silnikami reakcji bezpośrednich. Obejmują one silniki rakietowe wszystkich typów, silników połączonych, bezpośrednich przepływów i pulsing var, oraz z silników GTD - Turbojet (TRD) i silniki TRDD Turbojet (TRDD). Jeżeli główna część użytecznej pracy cyklu w postaci prac mechanicznych na wale silnikowym jest przekazywana do specjalnego napędu, taka jak śruba powietrza, wówczas taki silnik nazywa się silnikiem reakcji pośrednich. Przykładami silników reakcji pośrednich są silnik turbośmigłowy (TVD) i Helicopter GTD.
Klasyczny przykład silnika reakcji pośrednich może również służyć jako jednostka łamacza tłokowa. Nie ma jakościowej różnicy w sposobie tworzenia wysiłków trakcyjnych między nim a silnikiem turbośmigłowym.
1.2. Aplikacje Lądowe i morskie GTD
Równolegle z rozwojem samolotu GTD, rozpoczęło się stosowanie GTD w przemyśle i transporcie. B1939r. Swiss Firma A.G. Brązowy Bonery włożył pierwszą elektrownię napędem turbiny gazowej 4 MW i wydajność 17,4%. Ta elektrownia jest obecnie w stanie upokorzonym. W 1941 r. Pierwszy gaz kolejowy Turbovo, wyposażony w GTD o pojemności 1620 kW w opracowywaniu tej samej firmy weszła. Od końca 1940-HSGG. GTD zaczyna być używany do prowadzenia kierowców morskich statków i z końca lat 50. XX wieku. - W ramach jednostek pompowania gazu na rurociągach gazowych do napędu supercharakerów gazowych.
W ten sposób stale rozszerzając obszar i skalę jego zastosowania, GTD rozwija się w kierunku zwiększenia mocy jednostkowej, wydajności, niezawodności, automatyzacji, działania, poprawy charakterystyki środowiskowej.
Szybkie wprowadzenie GTD do różnych branż i obiektów transportowych przyczyniło się do niepodważalnych zalet tej klasy silników termicznych przed innymi roślinami energetycznymi - turbinami parowymi, dieslami itp. Do takich zalet obejmuje:
Duża moc w jednej jednostce;
Kompaktowy, mały masy ryż. 1.3;
Elementy ruchome równowagi;
Szeroka gama stosowanych paliwa;
Łatwy i szybki uruchomienie, w tym w niskich temperaturach;
Dobre cechy trakcji;
Wysoki odbiór i dobra obsługa.
Figa. 1.3. Porównanie całkowite wymiary Silnik GTD i Diesla o pojemności 3 MW
Główną wadą pierwszych modeli na Ziemi i Sea GTD była stosunkowo niska wydajność. Jednak problem ten szybko nadleciany w procesie stałej poprawy silników, które przyczyniły się do wiodącego rozwoju technologicznie bliskich lotnictwa GTD oraz transferu zaawansowanych technologii do silników lądowych.
1.3. Obszary stosowania GTD GTD
1.3.1. Napęd mechaniczny urządzeń przemysłowych
Najbardziej ogromne wykorzystanie napędu mechanicznego GTD znajduje się w branży gazowej. Są one używane do prowadzenia dmuchaw gazu ziemnego w ramach GPA na stacjach sprężarki głównych rurociągów gazowych, a także do napędzania jednostek wtrysku gazu ziemnego do podziemnej pamięci masowej (rys. 1.4).
Figa. 1.4. Zastosowanie GTD do bezpośredniego napędu superchargariusza gazu ziemnego:
1 - GTD; 2 - transmisja; 3 - Supercharger.
GTD jest również stosowany do napędowych pomp, sprężarek technologicznych, dmuchawach w oleju, rafinacji ropy naftowej, przemysłu chemicznego i metalurgicznego. Zasilanie GTD od 0,5 do 50MW.
Główna funkcja wymienionego sprzętu wymienionego - uzależnienie od zużycia energiiN. Od częstotliwości rotacjin. (Zwykle blisko sześciennego:N ~ n 3 ), temperatura i ciśnienie wtryskiwanych mediów. Dlatego napęd mechaniczny GTD musi być dostosowany do pracy z zmienną częstotliwością obrotową i mocą. Wymóg ten jest głównie odpowiedzialny za schemat SCHA z bezpłatną turbiną mocy. Różne schematy naziemne GTD zostaną omówione poniżej.
1.3.2. Napęd generatorów elektrycznych
GTD do prowadzenia generatorów elektrycznych. 1,5 stosuje się w ramach elektrowni turbin gazowych (GTES) prostego elektrowni cyklu i kondensacji połączonego cyklu gazu pary (PSU), które wytwarzają "czystą" energię elektryczną, a także w roślinach kogeneracyjnych energii wspólnej energii elektrycznej i termicznej .
Figa. 1.5. Zastosowanie GTD dla napędu generatora (poprzez reduktor):
1 - GTD; 2 - transmisja; 3 - skrzynia biegów; 4 - generator.
Nowoczesne GTES Prosty cykl o stosunkowo umiarkowanej wydajności elektrycznejη el. \u003d 25 ... 40%, stosowane głównie w operacji szczytowej - w celu pokrycia dziennych i sezonowych oscylacji zapotrzebowania na energię elektryczną. Działanie GTD w składzie Szczyt GTES charakteryzuje się wysoką cyklową (dużą liczbą cykli "Start - Loading - Pracuj pod obciążeniem - Stop"). Możliwość przyspieszonego rozpoczęcia jest ważną zaletą GTD podczas pracy w trybie Peak.
Zasilane elektrownie są używane w trybie podstawowym ( praca na pełen etat Z obciążeniem blisko nominalnego, z minimalną liczbą cykli "Start - stop" do pracy regulacyjnej i naprawy). Nowoczesny zasilacz oparty na wysokiej mocy GTD (N\u003e 150 mw ), osiągnij wydajność wytwarzania energii elektrycznejη \u003d 58 ... 60%.
W roślinach kogeneracyjnych ciepło GDD GDD wydechowego jest stosowany w kotle recyklejnym do produkcji ciepłej wody i (lub) pary do potrzeb technologicznych lub w centralnych systemach grzewczych. Wspólna produkcja energii elektrycznej i termicznej znacznie zmniejsza jego koszt. Współczynnik stosowania ciepła paliwa w instalacjach kogeneracyjnych osiąga 90%.
Zasilane elektrownie i rośliny kogeneracyjne są najbardziej wydajnymi i dynamicznie rozwijającymi się nowoczesnymi systemami energetycznymi. Obecnie globalna produkcja energii GTD wynosi około 12 000 sztuk rocznie o łącznej pojemności około 76 000 MW.
Główną cechą GTD dla napędu generatorów elektrycznych jest stałość częstotliwości obrotu wału wyjściowego we wszystkich trybach (z bezczynności do maksimum), a także wysokie wymagania dotyczące dokładności utrzymania prędkości obrotowej, na której Jakość wyprodukowanego obecnego zależy. Wymagania te są najważniejsze zastosowane do jednego GTD, więc są szeroko stosowane w sektorze energetycznym. GTD High Power (N\u003e 60 MW ), Pracując, z reguły, w trybie podstawowym w składzie potężnych elektrowni, są wykonywane wyłącznie za pomocą jednego schematu.
W sektorze energetycznym wykorzystuje cały zakres mocy GTD z kilku dziesiątek KW do 350MW.
1.3.3. Główne typy gruntów GTD
Zmielony GTD różnych celów i klasy energetycznej można podzielić na trzy główne typy technologiczne:
Stacjonarny GTD;
GTD, przekształcony z silników lotniczych (samolot);
Mikroturbiny.
1.3. 3 .1. Stacjonarny GTD.
Silniki tego typu są opracowywane i produkowane w przedsiębiorstwach kompleksu energetyki zgodnie z wymogami urządzeń energetycznych:
Wysoki zasób (co najmniej 100 000 godzin) i żywotność (co najmniej 25 lat);
Wysoka niezawodność;
Konserwacja w warunkach pracy;
Umiarkowana wartość materiałów strukturalnych stosowanych i zaopatrzenia paliwa i paliwa w celu zmniejszenia kosztów produkcji i działania;
Brak sztywnych wymiarowych ograniczeń masowych niezbędnych do lotnictwa GTD.
Wymienione wymogi utworzyły wygląd stacjonarnych GTDS, dla których scharakteryzowano następujące funkcje:
Maksymalna prosta konstrukcja;
Wykorzystanie niedrogich materiałów o stosunkowo niskich cechach;
Ogromne przypadki, z reguły, z poziomym złączem do możliwości usunięcia i naprawy wirnika GTD w warunkach pracy;
Projekt komory spalania, zapewniając możliwość naprawy i wymiany rur ciepła w warunkach pracy;
Stosowanie łożysk przesuwnych.
Typowy stacjonarny GTD pokazano na FIG. 1.6.
Figa. szesnaście . Stacjonarny GTD (modelM 501 F Firmy Mitsubishi)
150 MW o pojemności.
Obecnie stacjonarny typ GTD jest używany we wszystkich dziedzinach stosowania GTD opartych na ziemi w szerokim zakresie mocy od 1MW do 350 MW.
W początkowych etapach rozwoju w stacjonarnym GTD stosowano umiarkowane parametry cyklu. Zostało to wyjaśnione przez niektórych technologicznych LGD z silników lotniczych z powodu braku potężnego państwa wsparcia finansowego, który był wykorzystywany przez przemysł zaręczynowy samolotów we wszystkich producentów silników lotniczych. Od końca lat 80-tychg. Było szerokie wprowadzenie technologii lotniczych w projektowaniu nowych modeli GTD i modernizacji istniejących.
Do tej pory potężne stacjonarne GTDS pod względem doskonałości termodynamicznej i technologicznej znajdują się w pobliżu silników samolotów przy zachowaniu wysokiego zasobu i żywotności.
1.3.3.2. Ground GTD przekonwertowany z silników samolotów
GTD tego typu jest opracowywany na podstawie prototypów lotniczych w kompleksowych przedsiębiorstwach inżynierii samolotów przy użyciu technologii lotniczych. Przemysłowy GTD, konwertowany z silników lotniczych, zaczął być rozwijany na początku 1960 rx. g.g., gdy zasób lotnictwa cywilnego GTD osiągnął dopuszczalną wartość (2500 ... 4000h.).
Pierwsze instalacje przemysłowe z lotniskiem pojawiły się w sektorze energetycznym jako jednostki szczytowe lub kopii zapasowej. Dalsze szybkie wprowadzenie produkcji samolotów GTD na przemysł i transport przyczynił:
Szybszy postęp wysokiej turbiny w parametrach cyklu i poprawa niezawodność niż w stacjonarnym turbulencji gazowej;
Wysoka jakość produkcji lotnictwa GTD oraz możliwość organizowania scentralizowanej naprawy;
Możliwość korzystania z silników lotniczych, które spędziły zasób lotu z niezbędną naprawą działania na Ziemi;
Zalety lotnictwa GTD są małą masą i wymiary, szybszy start i odbiór, mniej wymagana moc uruchamiania urządzeń, mniej wymagających kosztów kapitałowych w budowie zastosowań.
Podczas konwersji silnika statku powietrznego podstawowego w GTD na bazie gruntu, jeśli to konieczne, materiały niektórych części zimnych i gorących części najbardziej podatnych na korozję są zastępowane. Na przykład stopy magnezu są zastępowane aluminium lub stal, w gorącej części stosuje się więcej stopów odpornych na ciepło o wysokiej zawartości chromu. Komora spalania i układ paliwowy są modyfikowane do pracy na paliwie gazowym lub opcji wielo-paliwa. Węzły, systemy silnika (początkowe, automatyczne sterowanie (SAU), walki przeciwpożarowe, układ ropyjny itp.) Oraz sfinalizowany jest winda w celu zapewnienia pracy w warunkach gruntowych. W razie potrzeby niektóre części stojana i obrotowe są wzmocnione.
Wielkość ulepszeń strukturalnych podstawowych silnika samolotów do modyfikacji naziemnej jest w dużej mierze określona przez rodzaj lotnictwa GTD.
Porównanie przekonwertowanego GTD i stacjonarnego typu GTD z pojedynczej klasy zasilania pokazano na FIG. 1.7.
Aviation TVD i Helicopter GTD funkcjonalnie i konstruktywnie więcej niż inne silniki lotnicze są przystosowane do pracy jako gruntu GTD. Właściwie nie wymagają modyfikacji turbosprężarki (z wyjątkiem komory spalania).
W latach 70. XX wieku rozwinął się naziemny GTD HK-12CT na podstawie monotonalnego samolotu TVD HK-12, który był obsługiwany na samolotach TU-95, TU-114 i AN-22. Przekształcony silnik HK-12CT o pojemności 6,3 MW został wykonany za pomocą wolnego CT i działa w ramach wielu GPA i tego dnia.
Obecnie przeliczone lotnictwo GTD różnych producentów są szeroko stosowane w energię, przemyśle, w warunkach morskich i transporcie.
Figa. 1.7. Porównanie typowych projektów GTD, konwertowane z silnika samolotu i stacjonarnego typu GTD jednej klasy mocy 25MW:
1 - Cienkie obudowy; 2 - łożyska toczne; 3 - zdalny policjant;
4 - Masywne obudowy; 5 - Łożyska przesuwne; 6 - Złącze poziome
Wiersz mocy - od kilkuset kilowatów do 50MW.
Ten typ GTD charakteryzuje się najwyższą wydajnością podczas pracy w prostym cyklu, który wynika z wysokich parametrów i wydajności podstawowych silników samolotów.
1.3.3.3. Microturbines.
W latach 90. Energy GTD ultra-niską moc (od 30 do 200 kW) został intensywnie rozwinięty za granicą (od 30 do 200 kW), zwanych mikroturbines.
Uwaga: Należy pamiętać, że w praktyce zagranicznej terminy "turbina", "turbina gazowa" jest wskazana jako oddzielny montaż turbinowy i GTD jako całość).
Cechy mikroturbiny wynikają z ich wyjątkowo małego obszaru wymiaru i aplikacji. Mikroturbiny są używane niski poziom energii W ramach kompaktowych roślin kogeneracyjnych (GTU-ChP) jako autonomiczne źródła energii elektrycznej i termicznej. Mikroturbiny mają najprostszy projekt - pojedynczy schemat i minimalną liczbę części Rys.1.8.
Figa. 1.7. Microturbine (model TA-60 Elliot Energy Systems Power 60kw)
Stosowane są jednorazowe sprężarki odśrodkowe i jednorazowej turbiny centralowej, wykonane w formie monokoli. Częstotliwość rotacji wirnika z powodu niskiego wymiaru osiąga 40 000 ... 120 000rpm. Dlatego stosuje się łożyska ceramiczne i gazostatyczne. Komora spalania jest wielowarstwowa i może działać na paliwie gazowym i płynnym.
Strukturalnie GTD jest równie zintegrowany jak najwięcej do elektrowni: wirnik GTD jest połączona na jednym wale z wirnikiem generatora wysokiej częstotliwości.
Wydajność mikroturbiny w prostym cyklu wynosi 14 ... 18%. Aby poprawić wydajność, często stosuje się regeneratory ciepła. Wydajność mikroturbin w cyklu regeneracyjnym osiąga 28 ... 32%.
Stosunkowo niska wydajność mikroturbiny jest wyjaśniona przez parametry o niskim wymiarze i niskim cyklu, które są stosowane w tego typu GTD, aby uprościć i zmniejszyć koszty instalacji. Ponieważ mikroturbiny działają w kompozycji roślin kogeneracyjnych (GTU-CHP), niska opłacalność GTD jest kompensowana przez zwiększoną moc cieplną wytwarzaną przez mini "GTU-ChP" ze względu na ciepło gazów spalinowych.
Współczynnik stosowania ciepła paliwa w tych ustawieniach osiąga 80%.
1.4. Główni globalni producenci GTD
General Electric, USA. General Electric Company (GE ) - największy globalny producent lotnictwa, naziemnych i morskich GTD. Oddzielenie generalnych silników samolotów elektrycznych (GE AE) jest obecnie rozwijający się i produkcji lotnictwa GTD różnych typów - TRDD, TRDDF, TVD i Helicopter GTD.
Pratt & Whitney, USA. Firmagay & Whitney (PW) jest częścią firmy Korporacje United Technologies (UTC).Obecnie PW jest zaangażowany w opracowywanie i produkcję trakcji TRDD Aviation TRDD i dużej trakcji.
Pratt & Whitney Canada , (Kanada). Pratt & Whitney Canada (PWC) jest również zawarty w firmie UTC do grupy PW. PWC jest zaangażowany w rozwój i produkcję małego TRDD, TVD i Helicopter GTD.
Rolls-Royce (Wielka Brytania). Rolls-Royce rozwija się obecnie i produkuje szeroką gamę aplikacji lotniczych, naziemnych i morskich.
Honeywell (USA) . Honeywell jest zaangażowany w rozwój i produkcję lotnictwa GTD - TRDD i TRDDF w małej klasie ciągu, tweap i helikoptera GTD.
Snecma (Francja). Firma zajmuje się rozwojem i produkcją lotnictwa GTD - Wojskowy TradDF i pułapkowanie cywilne wraz z GE. Wraz z firmą Rolls-Royce opracowane i produkowane TRFF "Olympus".
Turbomeca (Francja). Turbomeca rozwija się głównie i wytwarza małą i średnią moc Helikopter GTD i średniej mocy.
Siemens (Niemcy). Profil tej głównej firmy jest stacjonarny lądowy GTD dla napędu energetycznego i mechanicznego oraz zastosowania morskiego w szerokim zakresie mocy.
Alstom (Francja, Wielka Brytania). Alstom rozwija się i produkuje nieruchoma Monotony Energy GTD Niska moc.
Solar (USA). Słoneczna jest częścią gąsienicy i zajmuje się rozwojem i produkcją stacjonarnej mocy GTD do napędu energetycznego i mechanicznego i zastosowania morskiego.
OJSC Aviad Maker (Perm). Opracowany, produkuje i certyfikuje lotnictwa GTD - wychwytywanie cywilne dla głównych samolotów, wojskowego Traddf, Helicopter GTD, a także samolotów pochodnych przemysłowych GTD dla napędu mechanicznego i energetycznego.
GunPP "roślina o nazwisku V.ya. Klimova "(Petersburg). Stan Jednostkowy Przedsiębiorstwo naukowe i produkcyjne "posadzaj je. V.ya. Klimova "B. ostatnie lata Specjalizuje się w rozwoju i produkcji Aviation GTD. Nomenklatura rozwoju szeroko - wojskowa TRDDF, samolot TVD i Helicopter GTD; Tank GTD, a także konwertowany przemysłowy GTD.
OAO LMZ (Petersburg). JSC "Leningrad Metal Plant" opracowuje i produkuje stacjonarną energię GTD.
FSUE "Silnik" (UFA). Jednostkarskie przedsiębiorstwo "Silnik" Silnik "naukowy i produkcyjny" jest zaangażowany w rozwój wojskowych trd i tr.
Omsk MKB (Omsk). JSC "Omsk Building Design Bureau" zajmuje się rozwojem małego GTD i pomocniczego SU.
OJSC "NPO" Saturn "" (Rybinsk). Ojsc "Saturn and Productions Association" Saturn "rozwijają się w ostatnich latach i produkuje wojskowy TRDDF, TVD, Helicopter GTD, konwertowane GTD Ziemiowy. Wraz z organizacją organizacji pozarządowej "Mashproektor" (Ukraina) biorą udział w programie Monitowego GTD energetycznego o pojemności 110 MW.
Jsc "sntk je N.D. Kuznetsova. " OJSC "Samara naukowy i kompleksowy i techniczny. N.D. Kuznetsova "Opracowuje i produkuje Aviation GTD (TVD, TRDD, TRDDF) i Listor GTD, konwertowane z silników lotniczych.
Amhtk "Związek" (Moskwa). OJSC "Aviamotory naukowy i techniczny kompleks" Soyuz "opracowuje i produkuje Aviation GTD - TRD, TRDF, podnoszenie i Marching Traddf.
Tushinsky μb "Związek" (Moskwa). State Enterprise "Thushinsky Machine Building Design Prezydium" Soyuz "" zajmuje się modernizacją wojskowego tradf.
NPP "MASHPROKT" (Ukraina, Nikolaev). Przedsiębiorstwo naukowe i produkcyjne "Zorya-Mashproekt" (Ukraina, G. Nikolayev) (Ukraina, G. Nikolayev) (Ukraina, G. Nikolayev) opracowuje GTD dla Sea Su, a także Ground GTD dla energii i napędu mechanicznego. Silniki są modyfikacjami modeli aplikacji morskich. Klasa mocy GTD: 2 ... 30MW. . C 1990. NPP "Zorya-Mashproektor" rozwija również stacjonarny monotonalny silnik energetyczny UGT-110 o pojemności 110 MW.
GP "ZMKB" postęp "je. A.g. Ivchenko "(Ukraina, Zaporizhia).Przedsiębiorstwo państwowe "Zaporizhia Machine Building Building Bureau" Progress "o nazwie akademikiem A.g. Ivchenko "specjalizuje się w rozwoju, produkcji doświadczonych próbek i certyfikacji lotnictwa GTD - TRDD w zakresie 25 ... 230kn. , samolot TVD i Helicopter GTD o pojemności 1000 ... 10000kw. , a także przemysłowy Lądowy GTD o pojemności 2,5 do 10 000kw.
Rozwój silników "ZMKB Progress" generalnie produkowanyMotor Sich Ojsc (Ukraina, Zaporizhia). Większość silników masowych lotnictwa masowego i obiecujące projekty:
TVD i Helicopter GTD - AI-20, AI-24, D-27;
TRDD - AI-25, DV-2, D-36, D-18T, D-436T1 / T2 / LP.
Ground GTD:
D-336-1 / 2, D-336-2-8, D-336-1 / 2-10.
Inne podobne dzieła, które mogą Cię zainteresować. ISHM\u003e |
|||
| 8415. | Ogólne informacje o linkach | 20,99 KB. | |
| Język C oferuje alternatywę dla bardziej bezpiecznego dostępu do zmiennych przez wskaźniki. Podczas odnawiania zmiennej odniesienia można utworzyć obiekt, który jako wskaźnik odnosi się do innej wartości, ale w przeciwieństwie do wskaźnika, jest stale związany z tą wartością. Tak więc odniesienie do wartości zawsze odnosi się do tej wartości. | |||
| 12466. | Informacje ogólne dotyczące ram hydraulicznych | 48,9 KB. | |
| Dlatego w przyszłości, w celu przedstawienia zwięzłości, słowo "statyczne" zwykle spadnie. W takim przypadku siła F1 wymagana do poruszania tłoki jest nieskończenie niewielka. Aby spełnić koncepcję "statyczne ramy hydrauliczne statyczne, należy wykonać warunek geometrycznego rozdzielenia jamy wylotowej z jamy ssącej. | |||
| 17665. | Informacje ogólne z metrologii | 31,74 KB. | |
| Obecny stan pomiarów w telekomunikacji Proces poprawy technologii pomiarowych podlega ogólnej tendencji do komplikowania wysokich technologii w procesie ich rozwoju. Głównymi trendami w rozwoju nowoczesnego sprzętu pomiarowego to: Rozszerzenie ograniczeń mierzonych wartości i poprawa dokładności pomiaru; Opracowanie nowych metod pomiarowych i przyrządów przy użyciu najnowszych zasad działania; Wprowadzenie zautomatyzowanych systemów informacyjnych i pomiarowych charakteryzujących się wysoką dokładnością prędkości ... | |||
| 14527. | Informacje ogólne dotyczące metod prognozowania | 21,48 KB. | |
| Generał W sprawie metod przewidywania OFP w pomieszczeniach ogólnych pojęć i informacje o niebezpiecznych czynnikach przeciwpożarowych. Metody prognozowania OPF ogólnych koncepcji i informacji o niebezpiecznych czynnikach pożarowych Rozwój optymalnych ekonomicznie i skutecznych działań walki przeciwpożarowej opiera się na naukowo opartej na prognozie dynamiki OFP. Nowoczesne metody przewidywania pożaru pozwalają na reprodukcję przywrócenie obrazu rzeczywistego rozwoju pożaru. Jest to konieczne z badaniem ogniwowym lub ogniem. | |||
| 7103. | Informacje ogólne i koncepcje dotyczące instalacji kotłowych | 36,21 KB. | |
| W rezultacie, w kotłach parowych woda zamienia się w parę, aw kotłach ciepłej wody ogrzewa się do żądanej temperatury. Urządzenie napędowe składa się z dmuchania fanów wentylatorów wytwarzających gaz rury dymu i dymu, z którymi zasilanie wymaganej ilości powietrza w piecu i ruchu produktów spalania na rynkach kotła, a także do usuwania ich Atmosfera jest zapewniona. Przedstawiono schemat instalacji kotła z kotłami parowymi. Instalacja składa się z kotła parowego, który ma dwa bębny górne i dolne. | |||
| 6149. | Ogólne informacje o przedsiębiorstwach przemysłowych Federacji Rosyjskiej i regionu | 29.44 KB. | |
| W szczególności produkcja węgla produkcji górniczych produkcja chemiczna produkcja oleju produkcyjna produkcja gazu wytwarzający zaprojektowanie poszukiwania geologicznego Obiekty działające Główne rurociągi gazowe w przedsiębiorstwie dostarczania gazu Metalurgiczna produkcja Produkcja produkcji Hobroduks Cottlonadzor obiekty Obiekty operacyjne stacjonarne mechanizmy podnoszenia i struktury przedsiębiorstwa włączone w transporcie towarów niebezpiecznych i innych. Klasyfikacja przedmiotów gospodarki przedsiębiorstw przemysłowych w ... | |||
| 1591. | Ogólne informacje o systemach informacyjnych geograficznych | 8,42 KB. | |
| Geograficzny system informacyjny Lub system informacji geograficznych (GIS) jest systemem informacyjnym, który zapewnia gromadzenie, przechowywanie, przetwarzanie, analizę i wyświetlanie danych przestrzennych oraz związanych z nimi przestrzennych, a także uzyskiwania informacji na podstawie nich i wiedzy o przestrzeni geograficznej. | |||
| 167. | Ogólne informacje na temat działania sprzętu komputerowego | 18,21 KB. | |
| Podstawowe koncepcje sprzętu komputerowego SVT są komputerami, do których komputery osobiste PCTM obejmują serwery stacji roboczych sieciowych i inne rodzaje komputerów oraz urządzeń peryferyjnych urządzeń biurowych i komputerze komputerze. Obsługa SVT jest używanie sprzętu do celów, gdy W powinien wykonać cały kompleks przypisany do niego. Aby uzyskać efektywne wykorzystanie i konserwację SVT w stanie roboczym podczas pracy, jest on przeprowadzany ... | |||
| 10175. | Oryginalne koncepcje i ogólne informacje na temat metod prognozowania Oferta | 15,8 KB. | |
| Pojęcia początkowe i ogólne informacje na temat metod prognozowania Planu z wykładów pomieszczeń: Wprowadzenie niebezpiecznych czynników ognia. Celuje wykłady: edukacyjne W wyniku słuchania materiału, słuchacze powinni wiedzieć: niebezpieczne czynniki pożarowe wpływające na osoby dotyczące budowy i sprzętu Niezwykle dopuszczalne metody przewidywania IPP, które mogą być w stanie: przewidywać sytuację w ogniu. COSCHMAROV prognozujący czynniki niebezpieczne w pokoju. | |||
| 9440. | Informacje ogólne dotyczące odbierania i przesyłania urządzeń systemów zarządzania zmianami | 2,8 MB. | |
| Kopia elektryczna prądu pierwotnego prądu lub napięcia, który ma być przekazany, nazywany jest sygnałem sterującym i jest oznaczony symbolami rejestracji analitycznymi lub. Nazwa wynika z faktu, że ten sygnał jest w przyszłości zarządza jedną lub większą liczbą parametrów oscylacji wysokiej częstotliwości podczas procesu modulacji. Widma sygnałów kontrolnych w tym zakresie znajdują się w dziedzinie niskich częstotliwości i są skutecznie emolred. | |||
Chłodzenie antenowe jest powszechne, w którym powietrze pobrane z sprężarki, przechodząc przez kanały układu chłodzącego, wchodzi do części przepływowej turbiny.
Turbina gazowa lotniczego służyć do prowadzenia sprężarki silnik turbojet, kompresor i wentylator z dwoma obwodami silnika turbojet i napędu sprężarki i śruby silnik Turbopropowy.. Turbina gazowa lotniczego używane również do jazdy agregaty pomocnicze. Silniki i samoloty - Urządzenia rozruchowe (startery), generatory elektryczne, pompy paliwa i utleniacze ciekły silnik rakietowy.
Rozwój Turbina gazowa lotniczego Istnieje sposób aerodynamicznego konstruktywnej i technologicznej poprawy; Poprawa właściwości gazu-dynamicznych części przepływowej w celu zapewnienia wysokiej wydajności w szerokim zakresie trybów działania charakterystycznych dla silnika samolotu; zmniejszenie masy turbiny (w danej mocy); dalszy wzrost temperatury gazu przy wejściu do turbiny; Zastosowania najnowszych materiałów o wysokiej wytrzymałości, powłok i wydajne chłodzenie ostrzy i dysków turbinowych. Rozwój Turbina gazowa lotniczego Jest to również charakterystyczne dla dalszego wzrostu liczby kroków: w nowoczesnym Turbina gazowa lotniczego Liczba kroków pojawia się do ośmiu.
OŚWIETLONY: Teoria silników odrzutowych. Maszyny masowe, M., 1956; SKubachevsky G. S., silniki turbiny gazowej lotnictwa, M., 1965; Abean V. X. Teoria turbin gazowych silników odrzutowych, 2 ed., M., 1965.
S. Z. Copellev.
Jedną z najprostszych projektów silnika turbiny gazowej, do koncepcji swojej pracy, może być reprezentowany jako wał, na którym znajdują się dwa dyski z ostrzami, pierwszej sprężarki płyt, drugi - turbina, komora spalania jest instalowana między nimi .
Zasada działania silnika turbiny gazowej:
Zwiększenie ilości dostarczonej paliwa (dodanie "gazu") powoduje większą ilość gazów wysokociśnieniowych, co z kolei prowadzi do zwiększenia liczby obrotów turbiny i dysków sprężarki oraz należny W celu zwiększenia ilości wstrzykiwanego powietrza i jego ciśnienia, co pozwala zastosować w komorze spalania i spalić więcej paliwa. Ilość mieszaniny paliwowej zależy bezpośrednio od ilości powietrza złożonego do komory spalania. Wzrost ilości telewizorów (mieszanina paliwowo-powietrzna) doprowadzi do wzrostu ciśnienia w komorze spalania i temperaturę gazu przy wylocie komory spalania, a w wyniku czego pozwala utworzyć dużą energię wyrzuconych gazów mających na celu obrócenie turbiny i zwiększenie siły biernej.
Im mniejszy silnik, tym wyższa prędkość obrotowa wału (-ów), konieczna do utrzymania maksymalnej prędkości liniowej ostrzy, jako długość obwodu (ścieżka przechodząca przez ostrza na rewolucję) jest bezpośrednio zależna od promienia wirnika. Maksymalna prędkość ostrzy turbin określa maksymalne ciśnienie, które można osiągnąć, co prowadzi do maksymalnej mocy, niezależnie od wielkości silnika. Reaktywny wał silnika obraca się częstotliwością około 10 000 obr./min i mikroturbine - o częstotliwości około 100 000 obr./min.
W celu dalszego rozwoju silników turbinów lotniczych i gazowych jest racjonalnie stosowanie nowych zmian w dziedzinie wysokiej wytrzymałości i materiałów odpornych na ciepło, aby zwiększyć temperaturę i ciśnienie. Zastosowania nowych typów izb spalinowych, systemów chłodzenia, zmniejszają liczbę i masę części i silnika jako całość w postępie stosowania paliw alternatywnych, zmian w konstrukcji silnika.
Instalacja turbiny gazowej (GTU) z zamkniętym cyklem
W GTU z zamkniętym cyklem gazu roboczego krąży bez kontaktu ze środowiskiem. Ogrzewanie (przed turbiną) i chłodzenie (przed sprężarką) gazu wytwarzanego w wymiennikach ciepła. Taki system umożliwia korzystanie z dowolnego źródła ciepła (na przykład, chłodzonego gazowo-chłodzonego reaktora jądrowego). Jeśli spalanie paliwa jest używane jako źródło ciepła, takie urządzenie nazywa się zewnętrznym silnikiem spalinowym. W praktyce, GTU z zamkniętym cyklem jest rzadko stosowany.
Instalacja turbiny gazowej (GTU) z zewnętrznym spalaniem
Z spalaniem zewnętrznym, podobną do kurzu węglowym lub drobnoziarnistym biomasą (na przykład trocin) jest stosowany jako paliwo. Zewnętrzne spalanie gazu stosuje się zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio. W systemie prostym, produkty spalania przez przechodzą turbinę. W systemie pośrednim stosuje się wymiennik ciepła, a czyste powietrze przechodzi przez turbinę. Wydajność ciepła jest niższa w zewnętrznym systemie spalania typu pośredniego, ale ostrza nie są narażone na produkty spalania. Silniki solidne i wielooświetlowe turbiny gazoweNajprostszym silnikiem turbiny gazowej ma tylko jeden wał, w którym zainstalowana jest turbina, która prowadzi do obrotu sprężarki, a jednocześnie jest źródłem przydatnej mocy. Nakłada to limit trybów pracy silnika. Czasami silnik jest wykonywany przez nieco. W tym przypadku istnieje kilka stałych turbin, z których każdy przynosi jego wał. Turbina wysokiego ciśnienia (pierwszy po komorze spalania) zawsze napędza sprężarkę silnika, a następnie może prowadzić jako obciążenie zewnętrzne (śmigłowiec lub śruby pojazdu, potężne generatory elektryczne, i tak dalej) i dodatkowe kaskady silnika samego silnika , znajdujący się przed głównym. Rozdzielenie sprężarki na kaskadach (kaskada niskiego ciśnienia, odpowiednio kaskada wysokociśnieniowa - KND i KVD, czasami umieszczona jest między nimi kaskada średniego ciśnienia, CSD, takich jak silnik TU-160 NK-32 ) pozwala uniknąć obramowania częściowych trybów. Zaletą silnika Multifreeze jest to, że każda turbina działa na optymalnej prędkości obrotowej i obciążenia. Z obciążeniem, napędzanym z wału jednego silnika, byłoby bardzo słabe techniki silnika, czyli możliwość szybkiej promocji, ponieważ turbina jest wymagana do zasilania zasilania i zapewnienia silnika z dużą ilością powietrza ( Moc jest ograniczona do ilości powietrza) i otoczyć obciążenie. Dzięki obwodnikowi dwuwarstwowym, światła wirnik wysokiego ciśnienia szybko trafia do trybu, zapewniając silnik powietrza, a turbina niskiego ciśnienia jest dużą ilością gazów do przetaktowywania. Możliwe jest również użycie mniej potężnego rozrusznika do podkręcenia podczas uruchamiania tylko wirnika wysokiego ciśnienia. System uruchamianiaAby rozpocząć GTD, konieczne jest odpoczynek jego wirnika do niektórych obrotów, tak że sprężarka zacznie dostarczać wystarczającą ilość powietrza (w przeciwieństwie do sprężarek objętościowych, podaży układu bezwładnego (dynamiczne) sprężarki, zależy od prędkości Obrót i dlatego istnieje praktycznie w małych obrotach) i podpalił ogień paliwa do spalania komory. Świece zapłonowe są kopiowane w drugim zadaniu, często instalowane na specjalnych dysz początkowej, a promocja jest wykonywana przez starter jednego lub innego projektu: Rodzaje silników turbin gazowychSilnik turbojetW locie przepływ powietrza jest hamowany w urządzeniu wejściowym przed sprężarką, w wyniku czego jego temperatura i ciśnienie wzrasta. Na ziemi powietrze jest przyspieszane w urządzeniu wejściowym, jego temperatura i ciśnienie są zmniejszone. Przechodząc przez sprężarkę, powietrze jest sprężone, jego ciśnienie wzrasta 10-45 razy, jego temperatura wzrasta. Sprężarki silników turbin gazowych są podzielone na osiową i odśrodkową. Obecnie multystorage osiowe sprężarki są najbardziej powszechne w silnikach. Sprężarki odśrodkowe są zwykle stosowane w elektrowniach małych rozmiarach. Następnie sprężone powietrze wchodzi do komory spalania, w tak zwanych rurach ciepła lub w komorze spalania pierścieniowego, który nie składa się z oddzielnych rur, i jest solidnym pierścieniem pierścieniowym. Obecnie najczęściej występują komory do spalania pierścieniowego. Komory spalania rurowe są używane znacznie rzadziej, głównie na samolotach wojskowych. Powietrze przy wejściu do komory spalania jest podzielone na pierwotne, wtórne i trzeciorzędowe. Powietrze pierwotne wchodzi do komory spalania przez specjalne okno z przodu, w środku, którego znajduje się kołnierz mocujący i jest zaangażowany bezpośrednio w utlenianie (spalanie) paliwa (tworząc mieszaninę paliwowo-powietrzną). Powietrze wtórne wchodzi do komory spalania przez otwory w ścianach rury ciepła, chłodzenia, dając formę palnika i nie uczestniczyć w spalaniu. Powietrze trzeciorzędowe jest dostarczane do komory spalania już na wyjściu, aby wyrównać pole temperaturowe. Gdy silnik pracuje z przodu rury ciepła, wirowa gorącego gazu jest zawsze obracana (co wynika ze specjalnej postaci przodu rury ciepła), stale ustawiając utworzoną mieszaninę paliw powietrza, paliwo Spalanie (nafty, gaz) przechodzące przez dysze w stanie pary. Mieszanina gazowa rozszerza się, a część jej energii przekształca się w turbinę przez ostrza robocze do energii mechanicznej obrotu głównego wału. Ta energia jest konsumowana, przede wszystkim do działania sprężarki, a także jest używany do prowadzenia jednostek silnika (pompy pompowania paliwa, pompy olejowe. itd.) I napęd generatorów elektrycznych zapewniających energię różnych systemów pokładowych. Główną częścią energii rozszerzającego się mieszaniny powietrza gazowo-powietrza przechodzi do przyspieszenia strumienia gazu w dyszy i tworzenie trakcji reaktywnej. Im wyższa temperatura spalania, tym wyższa wydajność silnika. Aby zapobiec zniszczeniu części silnika do ich wytwarzania, stosuje się stopy odporne na ciepło i powłoki termobaryczne. Wykorzystuje również system chłodzenia z powietrzem pobranym ze średnich kroków sprężarki. Silnik turboiczny z popołudniamiSilnik turbojet z komorą popołudniowej (TRFF) jest modyfikacją TRD używanego głównie na samolotach naddźwiękowych. Pomiędzy turbiną a dyszy zainstalowano dodatkową szybką komorę, w której spalono dodatkowe paliwo. W rezultacie pchnięcie (spalenia) wzrasta do 50%, ale zużycie paliwa gwałtownie wzrasta. Silniki z komorą rzadkiej zazwyczaj nie są używane w lotnictwie komercyjnym ze względu na niską wydajność. Dwukierunkowy silnik turbojetW silniku z dwoma obwodami turbojet (TRDD) przepływ powietrza spada do sprężarki niskiej ciśnienia, po czym część strumienia przechodzi wzdłuż zwykłego schematu przez turbosprężarkę, a reszta (zimna) przechodzi przez zewnętrzny kontur i jest wyrzucany bez spalania, tworząc dodatkową przyczepność. W rezultacie temperatura wylotowa jest zmniejszona, zużycie paliwa jest zmniejszone, a szum silnika maleje. Stosunek ilości powietrza wklejonego przez zewnętrzny kontur do ilości powietrza przeszedł przez wewnętrzny kontur nazywa się stopniem dwuwymiarowym ( m. ). Z stopniem dwustronnego obwodu<4 потоки контуров на выходе, как правило, смешиваются и выбрасываются через общее сопло, если m. > 4 - Nici są rzucane oddzielnie, w wyniku znaczącej różnicy ciśnień i prędkości, mieszanie jest trudne. Zastosowanie drugiego obwodu w silnikach do lotnictwa wojskowego umożliwia ochłodzenie gorących części silnika, pozwala to zwiększyć temperaturę gazów przed turbiną, co przyczynia się do dodatkowego zwiększenia ciągu ciągu. Silniki wielokolorowe ( m. < 2 ) Zastosuj się do samolotów naddźwiękowymi, silnikami m. > 2 Do samolotu pasażerskiego i transportu podsokowego. Silnik Turboventio.Silnik Turbofonu Jet (TVD) jest trdd z stopniem dwóch kinformatur M \u003d 2-10. Tutaj sprężarka o niskim ciśnieniu jest przekształcana w wentylator, różniących się od sprężarki o mniejszej liczbie etapów i dużej średnicy, a gorący strumień praktycznie nie miesza się z zimnem. Jest stosowany w lotnictwie cywilnym, silnik ma duży wyznaczony zasób i mały specyficzny zużycie paliwa w prędkościach podsłonnych. Silnik turbovintantheternal.Dalszy rozwój FDD ze wzrostem stopnia dwustronnego czasu M \u003d 20-90 jest silnikiem turbopovintant (TVVD). W przeciwieństwie do silnika turbośmigłowego, ostrza silnika TVV mają kształt szabla, który umożliwia przekierowanie części przepływu powietrza do sprężarki i zwiększyć ciśnienie na wlocie sprężarki. Taki silnik otrzymał nazwę Rigneterifier i może być zarówno otwarty, jak i zamówione obróbki pierścieniowe. Druga różnica - Roveryant jest napędzany z turbiny nie bezpośrednio, ale, jak śruba, przez skrzynię biegów. Silnik jest najbardziej ekonomiczny, ale jednocześnie przelotowa prędkość lotu La, z takimi typami silników, zwykle nie przekracza 550 km / h, są silniejsze wibracje i "zanieczyszczenie hałas". TurbopropowyW silniku turbośmigłowym (TVD) główna siła trakcyjna zapewnia śrubę powietrza połączoną przez skrzynię biegów z wałem turbosprężarką. W tym celu stosuje się turbinę ze zwiększoną liczbą etapów, dzięki czemu ekspansja gazu w turbinie nastąpi prawie całkowicie, a tylko 10-15% ciągu jest zapewniona przez strumień gazu. Silniki turbośmigłowe są znacznie bardziej ekonomiczne przy niskich prędkościach lotu i są szeroko stosowane do samolotów o większej mocy podnoszenia i zasięgu lotu - na przykład, AN-12, AN-22, C-130. Cruising szybkość samolotu, wyposażony TVD, 500-700 km / h. Pomocnicza elektrownia (VSU)VSU jest małym silnikiem turbinowym, który jest autonomicznym źródłem energii na pokładzie. Najprostszym VSUS może wytwarzać tylko sprężone powietrze, wybrane z sprężarki turbiny, która służy do prowadzenia silników trasy (głównych) lub do pracy w systemie klimatyzacji na Ziemi (przykład, samolot typu AI-9 używany przez helikoptery i samoloty Yak -40). Bardziej złożony AMU, oprócz źródła sprężonego powietrza, wydzielając prąd elektryczny do sieci pokładowej, czyli to pełna autonomiczna konwersja energetyczna, która zapewnia normalne funkcjonowanie wszystkich systemy boczne Samolot bez uruchomienia głównych silników, a także w przypadku braku naziemnych źródeł energii lotniskowej. Takie jest na przykład samolot samolotów AN-124, TU-95MS, TU-204, AN-74 i innych. Silniki Turbovaya.Taki silnik najczęściej ma wolną turbinę. Cała turbina jest podzielona na dwie części, ze sobą mechanicznie niepowiązane. Połączenie między nimi jest tylko gaz-dynamiczny. Strumień gazu, obracając pierwszą turbinę, podaje część jego mocy do obracania sprężarki i dalej, obracając drugą, a tym samym przez wał tej (drugiej) turbiny napędza przydatne kruszywa. Brakuje reaktywnej dyszy na silniku turbodoładowanym. Urządzenie wyjściowe dla dyszy zużytej gazów nie jest i ciąg nie tworzy. Wał wyjściowy Tween, z którego usuwa się całą przydatną moc, może być skierowany zarówno z tyłu, przez kanał urządzenia wyjściowego, a do przodu lub przez wał wydrążony turbosprężarki lub przez skrzynię biegów poza obudową silnika. Turbostarter.TC - Jednostka zainstalowana na silniku turbiny gazowej i przeznaczona do promocji podczas uruchamiania. Takie urządzenia są miniaturowe, proste konstrukcja silnika Turboward, której wolna turbina obraca główny wirnik silnika po uruchomieniu. Jako przykład: TC-21 Turbostor, stosowany w silniku Al-21F-3, który jest zainstalowany na samolotach SU-24 typu lub TS-12, zamontowany na silnikach samolotów NK-12 z TU-95 i TU-142 samolot. TC-12 ma jednorazową sprężarkę odśrodkowej, dwustopniową turbinę osiową napędu sprężarki i dwukierunkową turbinę. Nominalny obrót wirnika sprężarki na początku start silnika - 27 tysięcy min -1, ponieważ wirnik NK-12 jest promowany ze względu na wzrost obrotów wolnej turbiny TS-12, ucisku Sprężarka turbiny jest upuszczona, a obroty wzrasta do 30 tysięcy Min -1. Silnik Turbostarter GTE-117 Al-31F jest również wykonany z bezpłatną turbiną, a rozrusznik silnika S-300M Silnik AM-3, który stał na samolocie TU-16, TU-104 i M-4 - monitant i wiruje wirnika silnika przez hydromefluę. Instalacje statku.Używany w przemyśle statku, aby zmniejszyć wagę. Ogólne elektryczne LM2500 i LM6000 - charakterystyczne modele tego typu maszyny. Sądy przy użyciu silników turbinowych turbinowych są nazywane turbinami gazowymi. Są typem statku. Najczęściej jest to sąd na skrzydłach podwodnych, w których śruba wioślarska prowadzi silnik turbo mechanicznie przez skrzynię biegów lub elektrycznie przez generator, który obraca się. Albo jest to sąd poduszki powietrznej, która jest tworzona przy użyciu GTD. Na przykład, turbina gazowa "cyklone-M" z 2 silnikami turbin gazowymi do 37. Turbiny gazowe pasażerskiego dla historii rosyjskiej były tylko dwa. Ostatni bardzo obiecujący statek "Cyclone-M" pojawił się w 1986 roku. Więcej takich statków nie budowało. W sferze wojskowej w tym względzie rzeczy są nieco lepsze. Przykładem jest statek lądujący Zubr, największy na świecie poduszka powietrzna na świecie. Instalacje kolejowe.Lokomotywy, na których silniki turbiny gazowej Turbovaya nazywane są turbuloskości gazowej (rodzaj lokomotywy wysokoprężnej). Używają transmisji elektrycznej. GTD obraca generator elektryczny, a prąd generowany przez niego z kolei podaje silniki elektryczne, wiodącą lokomotywę w ruchu. W latach 60. odbyło się trzy gazowe Turbovoisa w ZSRR. Dwóch pasażerów i jeden ładunek. Jednak nie stanęli konkurencji z lokomotywami elektrycznymi, a na początku lat 70. projekt był chłodniejszy. Ale w 2007 roku, z inicjatywy rosyjskich kolei produkowano prototyp gazu wózka Turbovo, działającego na skroplonym gazie ziemnym. GT1 pomyślnie przeszedł test, drugi gaz Turbovo został zbudowany później, z tej samej elektrowni, ale na innym podwozia, maszyny są obsługiwane. Pompowanie gazu ziemnegoZasada działania instalacji pompowania gazu praktycznie nie różniła się od silników turbośmigłowych, TVAD jest używany tutaj jako napęd potężnych pomp, a ponieważ paliwo jest używane jako ten sam gaz, który łata. W branży krajowej silniki stworzone na podstawie lotnictwa - NK-12 (NK-12T), NK-32 (NK-36S), NK-32 (NK-36ST), są szeroko stosowane, ponieważ mogą korzystać z Szczegóły silników lotniczych, które opracowały swój tylny zasób. ElektrownieSilnik turbiny gazowej Turbo można stosować do napędzania generatora elektrycznego na elektrowniach, których podstawą jest jedno lub więcej takich silników. Taka elektrownia może mieć moc elektryczną z dwadzieścia kilowatów do setek megawatów. Jednak silnik turbiny gazowej, oprócz obrotu, również wytwarza dużą ilość ciepła, który może być również wykorzystywany do wytwarzania energii elektrycznej lub ciepła, dlatego jego zastosowanie jest najskuteczniej stosować recykler na odpadach. Pary uzyskane w kotle Reklozytorów są podawane w jednostce turbiny narodowej, w tym przypadku cała instalacja jest zwykle nazywana gazem pary, lub jest dostarczana do podgrzewacza mocy do stosowania w podgrzewanym efekcie, w tym przypadku instalacja jest nazywana Turbina gazowa ChP. Silniki Turbovaya (TVAD) są instalowane na T-80 Radzieckim zbiorniku (silnik GTD-1000T) i amerykańskiego M1 Abrams. Silniki turbiny gazowej zainstalowane na zbiornikach mają znacznie większą moc, mniejszą wagę i mniejszy hałas, mniejszy rozmiar dymu wydechowego i mniejsze wymiary. Twead Lepiej spełniać wymagania wieloficowe, jest znacznie łatwiejsze do rozpoczęcia, - produkcji operacyjnej zbiornika z GTD, to znaczy rozpoczęcie silnika i kolejnego wejścia do trybu pracy wszystkich jego systemów zajmuje kilka minut , który nie jest możliwy dla zbiornika z silnikiem wysokoprężnym w zasadzie, aw warunkach zimowych w niskich temperaturach wysokoprężnych potrzebny jest wystarczająco długoterminowy warunek, który nie jest wymagany TVAD. Ze względu na brak twardych mechanicznych podłączenia turbiny i transmisji na zbiorniku utknął lub po prostu w przeszkodzie, silnik nie stoi. W przypadku wody w silniku (utonięcie zbiornika), wystarczy wykonywać tak zwane zimne przewijanie GTD w celu usunięcia wody z przewodu gazowego, a następnie silnik można uruchomić - na zbiorniku z a Silnik wysokoprężny w podobnej sytuacji występuje przez Hydrolyon, łamanie szczegółów grupy cylindra i koniecznie wymaga wymiany silnika. Jednak ze względu na niską wydajność silników turbin gazowych zainstalowanych na niskiej prędkości (w przeciwieństwie do samolotu) pojazdyDużo większa ilość gorącego paliwa jest wymagana do porównywalnych z silnikiem wysokoprężnym z magazynem kilometrowym. Jest to dokładnie ze względu na zużycie paliwa, pomimo wszystkich zalet, zbiorniki T-80 są wycofane z działalności. Doświadczenie zbiornika operacyjnego TVAD M1 Abrams w warunkach wysokiego odkurzacza był niejednoznaczny (na przykład na pustyniach piaszczystych). W przeciwieństwie do niego T-80 może być bezpiecznie obsługiwany w warunkach wysokiego odkurzacza, konstruktywnie dobrze przemyślany system czyszczenia powietrza aktywnego powietrza na T-80 niezawodnie chroni GTD z piasku i pyłu. "Abrams", przeciwnie, "uduszone" - podczas dwóch kampanii przeciwko Iraku podczas przejścia pustyni wiele "Abrams" wstało, gdy ich silniki biły piasku [ ] . Autostrujący
|
Ładowanie...